LE SOUDAGE

AU SERVICE DE LA MAINTENANCE

CIMI - CDT Cellule de Diffusion Technique - p 1

Le soudage

• Assemblage de plusieurs éléments suite à la fusion

obtenue par l’apport d’une énergie

Source d’énergie

Chaleur

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Fusion

Effets de la chaleur sur les métaux

• Fusion et oxydation due à la présence d’oxygène

• Modifications de la structure du matériaux

• Déformations après refroidissement

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� Protéger le métal fondu

� Souder avec des paramètres bien définis

� Souder avec des paramètres bien définis

� Traitement après soudage

Le soudage

Source d’énergie

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Soudage au chalumeau

Oxygène/Acétylène

Soudage à l’arc

Electrode enrobée

TIG / MIG / MAG

Flamme Electrique

Soudage au gaz ( chalumeau)

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Dard

3100°C

Bain de fusion

60°Métal d’apport

Sens de soudage

Mélange

Oxygène

Acétylène

� Combustion

Utilisation de

flux décapant

pour éviter

l’oxydation

Soudage TIG - 141

• Tungstène Inerte gaz

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Torche

Electrode

tungstène

Protection gazeuse

Azote / Argon

Arc électriqueFusion

Métal d’apport

Soudage Electrode Enrobé – EE - 111

• Electrode fusible (qui fond) enrobée

• Dépôt d’un laitier provenant de l’enrobage

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Soudage Electrode Enrobé – EE - 111

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MIG – Metal Inerte Gaz - MAG - MetalActive Gaz

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- Arc électrique

- Electrode fusible (qui fond)

- Gaz de protection

MIG – Metal Inerte Gaz - MAG - MetalActive Gaz

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Consignes d’hygiène et sécurité

• Soudage oxygène / Acétylène

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- Bouteilles de gaz

- Utilisation de chariots

- Zone de stockage ventilées

- Circuit de gaz

- Tuyaux de couleur

- Clapet anti-retour

- Matériel homologué pour acétylène

Consignes d’hygiène et sécurité

• Arc électrique

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- Coups d’arc- Protection des yeux

- Masque

- Réglage de la sensibilité en

fonction des intensité

- Protection des autres

- Panneaux

- Rayonnement UV

- Protection de la peaux

- Masque

- Vêtements couvrants

Consignes d’hygiène et sécurité

• Fumées

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- Aspiration

- Bonne ventilation

Ne jamais laisser un soudeur seul

à l’intérieur d’une cuve

• Gaz inerte – l’argon est plus léger que l’air

2 - Le soudage au service de la maintenance

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Le soudage au service de la maintenance

• Réparation par soudage

• Exigences réglementaires ou des clients ?• Canalisations pour produits alimentaires

• Canalisations pour produits pharmaceutiques

• Exigences de sécurité ?• Rails de sécurité

• Appareils à pression

• Potence de levage

• Tuyauterie de gaz

� Soudeurs qualifiés

� Contrôles

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Le soudage au service de la maintenance

• Qualification des soudeurs � examen

• Sur un type de matériau

• Avec un type de procédé

• Dans une position définie

• Pour une plage d’épaisseur

• Durée de validité

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Le soudage au service de la maintenance

•Réparation en interne

• Intervention d’un sous-traitant

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Le soudage au service de la maintenance

•Processus

• Définir le type de soudure DMOS � QMOS

• Préparation de la soudure

• Réalisation de la soudure

• Contrôles

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Les Qualifications de Mode opératoire de soudage

Chaque type de soudure donne lieu à un Descriptif

de Mode Opératoire de Soudage (DMOS) qui fait lui-même

référence à une qualification préalable (QMOS)

CIMI - CDT Cellule de Diffusion Technique - p 19

DMOS Descriptif de Mode Opératoire de Soudage• Document regroupant les informations de l’opération de soudage

• Préparation

• Procédé

• Type de gaz et débit

• Paramètres de soudage

• Position

• Matériaux

• Epaisseurs

• Référence de la qualification

• Objectif : assurer un niveau de qualité

CIMI - CDT Cellule de Diffusion Technique - p 20

DMOS

CIMI - CDT Cellule de Diffusion Technique - p 21

Les Qualifications de Mode Opératoire de Soudage

CIMI STC31 - Contrôle visuel des soudures - p 22

QMOS

L’épreuve de qualification consiste à la réalisation d’un

assemblage témoin, représentatif des conditions de

soudage utilisées en fabrication.

QMOS Qualification Mode Opératoire de Soudage

La validation est accordée en fonction des résultats de contrôle

• Contrôle visuel

• Contrôle par ressuage

• Contrôle par ultrasons ou radio

• Examen macroscopique

• Essais de dureté

• Essais mécaniques (traction, flexion, pliage)

CIMI STC31 - Contrôle visuel des soudures - p 23

Source : Astech

Source : Astech

Source : Mallard-sa

Domaine de validité d’un QMOS

• Epreuve • Procédé de soudage

• Matériaux de base

• Epaisseur

• Type de soudure

• Position

• Type de courant

• Températures

• Apport de chaleur

CIMI STC31 - Contrôle visuel des soudures - p 24

• Domaine de validité défini

par la norme

• Procédé identique

• Même groupe de Matériaux

• Soudure de type identique

• Plage d’épaisseur

0,7 ep � 4 ep

• Une ou plusieurs positions

autorisées par les normes

• Même conditions de pré-

chauffage

Acier EG

Tous les aciers du

groupe

Acier inoxydable

X6CrNi1810

Tous les aciers inoxydables du

même groupe

La préparation des bords

• Soudure bord à bord

• Epaisseur < 3mm Bord à bord

Espacement 0 à 0,1 mm

• Epaisseur > 3 mm En V

Espacement 1 à 2 mm

• Très forte épaisseur En tulipe

Espacement 1 à 2 mm

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Travail en fatigue

• Elément en rotation, vibrationsG

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Concentration de

contraintes

Amorce de rupture

Travail en fatigue

•� nombre de cycles

CIMI - CDT Cellule de Diffusion Technique - p 27

Coef 1 � Classe 100

Coef 0,8 � Classe x

Coef 0,6 � Classe xx

Coef 0,5 � Classe xx

La préparation

• Nettoyage des pièces

• Brossage

• Solvants à froid

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La préparation

• Accostage des bords

•

• Alignement

• Pointage

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Les contrôles

• Quelles sont les exigences ?

• Clients, réglementation

• � Critères d’acceptation

• � le type de contrôle

CIMI - CDT Cellule de Diffusion Technique - p 30

Les contrôles

• Contrôle visuel

Défauts de surface

Manque fusion

Cratères

Caniveaux

Morphologie du cordon

• Conditions et moyens de contrôle:

• Eclairage correct

• Bonne vue

• Loupe

• Jauge à vernier

CIMI - CDT Cellule de Diffusion Technique - p 31

Les contrôles

Morphologie du cordon

• � fatigue

CIMI - CDT Cellule de Diffusion Technique - p 32

Concentration de

contraintes

Amorce de rupture

Les contrôles

• Contrôle ressuage• Applications successives d’un produit pénétrant puis absorbant permettant de

visualiser les défauts

• Défauts de surface � Fissures

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Source : Mallard-sa

Les contrôles

• Contrôle radiographique

• Défauts internes

• soufflures

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Source : Astech

Maintenance d’une unité de soudage (TIG)

• Le circuit de gaz - Argon

• Les générateurs

• Les torches

• Les têtes orbitales

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Le circuit de gaz - Argon

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Tubes rigides

- Tubes xxxx

- Inoxydable

Pression > 3,5 bars

Détenteurs

Pression 3,5 bars

Débitmètre à bille

De 0 à 15 litres

Argon pur à 99,995%

O2 < 5 ppm

H2O < 5ppm

Le circuit de gaz - Argon

• Circuit en mauvais état

• > pertes de gaz

• > présence d’humidité

• > présence d’oxygène

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Consommation importante

Non-conformités en soudage

Le circuit de gaz - Argon

• Détection des fuites

- Bombe aérosol de détection de fuite gazeuse

- Détecteur de gaz par ultrasons

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Le circuit de gaz - Argon

• Qualité de l’argon en sortie de circuit

Oxygène : Analyseur d’oxygène

Humidité : Analyseur d’humidité

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Le circuit de gaz - Argon

• Qualité de l’argon en sortie de circuit

- Fournisseur de gaz (Linde gaz - Air liquide)

- Prestataire

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• Qualité de l’argon en sortie torche ( ou tête)

Le circuit de gaz - Argon

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Circuit de

distribution

d’argon

5 ppm

? ppm

20 -120 ppm

Standard

40 ppm

Néoprène tube renforcé de couleur noire

PTFE tube semi-rigide de couleur blanche

Les générateurs

• Maintenance préventive

• Nettoyage du système de refroidissement

• Etalonnage intensité sur trois valeurs

• En aéronautique : +/- 1A jusqu’à 100A puis 1%

• Périodicité en fonction des spécifications des clients

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Les torches

• Torche spécifique pour gaucher

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Etat des fils au niveau de la poignée

Torche de rechange

�Uniformiser les types de torche

�Connectique identique

�Accessoires identiques

Les générateurs TIG automatiques

• Nettoyage du système de refroidissement

• Etalonnage • Intensité sur trois valeurs

• Vitesse de rotation

• Vitesse de fil

• Débit de gaz

• Périodicité en fonction des spécifications des clients

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Les têtes orbitales

• Maintenance préventive• Dépose de la partie mécanique

• Nettoyage du engrenages

• Nettoyage des contacts électriques

� périodicité : 230 heures d’utilisation

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Photo d’une tête

ouverte

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